JP4612540B2 - Nuclear fuel assembly - Google Patents
Nuclear fuel assembly Download PDFInfo
- Publication number
- JP4612540B2 JP4612540B2 JP2005374773A JP2005374773A JP4612540B2 JP 4612540 B2 JP4612540 B2 JP 4612540B2 JP 2005374773 A JP2005374773 A JP 2005374773A JP 2005374773 A JP2005374773 A JP 2005374773A JP 4612540 B2 JP4612540 B2 JP 4612540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel assembly
- corrugated
- nuclear fuel
- grid
- elements
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
本発明は、液体金属等の冷却材を用いた小型原子炉の核燃料集合体に係り、特に三角ピッチ配列の燃料ピンバンドルにおけるP/D(P:燃料ピンピッチ、D:燃料ピン外径)が1.1より小さい場合の圧損低減を図るために波形グリッドを復数段構成した核燃料集合体に関する。 The present invention relates to a nuclear fuel assembly of a small nuclear reactor using a coolant such as a liquid metal, and in particular, P / D (P: fuel pin pitch, D: fuel pin outer diameter) is 1 in a fuel pin bundle having a triangular pitch arrangement. The present invention relates to a nuclear fuel assembly in which a corrugated grid is configured in a repetitive stage in order to reduce pressure loss when it is smaller than 1.
一般に、液体金属等の冷却材を用いた小型原子炉内においては、核燃料集合体が支持部材に装着された状態で炉心に支持されている。このような核燃料集合体については、複数の燃料ピンの径方向間隔保持がグリッドにより行われ、軸方向グリッド間の保持はタイロッド等で保持される。グリッドについては、特に燃料ピンバンドルのP/D(P:燃料ピンピッチ、D:燃料ピン外径)が概ね1.2より大きい場合の低圧損グリッドとしてロンバスグリッドが適用されている。 In general, in a small nuclear reactor using a coolant such as liquid metal, a nuclear fuel assembly is supported by a core while being mounted on a support member. In such a nuclear fuel assembly, a plurality of fuel pins are held in the radial interval by a grid, and the holding between the axial grids is held by a tie rod or the like. As for the grid, a Rhombus grid is particularly used as a low-pressure loss grid when the fuel pin bundle P / D (P: fuel pin pitch, D: fuel pin outer diameter) is generally larger than 1.2.
図97〜図99は、従来の核燃料集合体の構成を示している。図97は核燃料集合体の全体構成を示す縦断面図であり、図98は図97のX−X線断面図である。これらの図に示すように、複数の燃料ピン101はグリッド102によりピン間隔を保持されて縦方向に配置され、ラッパ管103内に収納されている。
97 to 99 show the configuration of a conventional nuclear fuel assembly. 97 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the nuclear fuel assembly, and FIG. 98 is a sectional view taken along line XX in FIG. As shown in these drawings, the plurality of
燃料ピン101の下部は下部ピン支持板105に固定され、上部は上部ピン支持板106に固定されている。液体金属等の冷却材はラッパ管103の下部に設けられたエントランスノズル104の冷却材流入口108から流入し、燃料ピン101間を上昇してラッパ管103の上部に設けられたハンドリングヘッド107の冷却材流出口109から流出する。
The lower part of the
このように構成された核燃料集合体においては、図99に示すように、低圧損のグリッドとしてグリッド枠112および複数のロンバス素子111からなるロンバスグリッド110等が用いられていた。なお、従来では液体金属等の冷却材を用いた原子炉について、反応度制御能力を高める技術等が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
上述の従来の核燃料集合体においては、P/Dが概ね1.2以上の場合、図99に示すようなロンバスグリッド110が成立したが、小型原子炉では燃焼効率を上げるために稠密型の燃料ピン101配列が要求されている。特にP/D=1.08程度のピン径D=14mmが目標である。この場合には、ロンバスグリッド110の成立限界P/D>1.154より小さい為ロンバスグリッド110は成立しない。また、従来のハニカムやリングタイプのグリッドでは圧損が大きいことが課題である。
In the above-mentioned conventional nuclear fuel assembly, when P / D is approximately 1.2 or more, a
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、低圧損かつ稠密ナ燃料集合体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a low pressure loss and dense fuel assembly.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、液体金属を冷却材とする原子炉の炉心に装荷される核燃料集合体であって、核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、エントランスノズルと、ハンドリングヘッドと、を備え、各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体を提供する。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a nuclear fuel assembly loaded in a reactor core using a liquid metal as a coolant , on a cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly, It has a corrugated shape that is curved in alternate directions for each predetermined distance, and has a plurality of corrugated elements for storing and holding a plurality of fuel pins at equal intervals in a trumpet tube, and two grooves, A connecting plate for meshing the corrugated elements to connect the corrugated elements; a plurality of grids in which the corrugated elements and the connecting plates are fixed to a grid frame; an entrance nozzle; and a handling head. An element provides a nuclear fuel assembly, wherein the fuel pin is supported by two point contacts or two line contacts on a horizontal cross section of the nuclear fuel assembly.
このように、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持するグリッドとして波形素子と接続板とをグリッド枠に固定した構造とし、P/D=1.08でD=14mm(P:燃料ピンピッチ、D:燃料ピン外径)、素子肉厚t0.2mmでは燃料ピン部の裸バンドル部流路面積を1として波形グリッドの閉塞率ε=0.10を達成できる。圧損低減にはこの閉塞率を小さくすることが有効な手段である。因みに同様のP/D,D、tでハニカムグリッドでは閉塞率ε=0.17、リンググリッドでは閉塞率ε=0.23となる。このため、グリッドの圧損低減が図れる。よって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。 As described above, the corrugated element and the connecting plate are fixed to the grid frame as a grid for storing and holding a plurality of fuel pins at equal intervals in the trumpet, and P / D = 1.08 and D = 14 mm (P: In the case of fuel pin pitch, D: fuel pin outer diameter), and element thickness t0.2 mm, the blockage ratio ε = 0.10 of the corrugated grid can be achieved with the bare bundle portion channel area of the fuel pin portion being 1. An effective means for reducing the pressure loss is to reduce the blocking rate. Incidentally, at the same P / D, D and t, the closing rate ε = 0.17 in the honeycomb grid and the closing rate ε = 0.23 in the ring grid. For this reason, the pressure loss of the grid can be reduced. Therefore, a nuclear fuel assembly having a low pressure loss can be provided.
請求項2記載の発明では、核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定したグリッドを波形素子の方向を60°回転させた2個を重ねた多段グリッドと、エントランスノズルと、ハンドリングヘッドと、を備え、前記多段グリッドを複数有し、各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体を提供することができる。
In the invention according to
請求項3記載の発明では、核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定したグリッドを軸方向に間隔を保ち複数段のグリッドとして構成し前記軸方向に隣り合うグリッド波形素子の方向を異なる方向に回転させた複数段の前記グリッドと、エントランスノズルと、ハンドリングヘッドと、を備え、各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体で圧損低減を図るとともに構造強度を向上することができる。 According to a third aspect of the present invention, the cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly has a corrugated shape curved in alternate directions at predetermined distances, and a plurality of fuel pins are arranged at equal intervals in the trumpet. A plurality of corrugated elements to be stored and held, a connection plate that has two grooves, meshes the corrugated elements in the grooves and connects the corrugated elements, and the corrugated elements and the connection plate are grid frames. The fixed grid is configured as a multi-stage grid with spacing in the axial direction and the grid waveform elements adjacent in the axial direction rotated in different directions, the entrance nozzle, a handling head, Each of the corrugated elements supports the fuel pin with two point contacts or two line contacts on a horizontal cross section of the nuclear fuel assembly, and is intended to reduce pressure loss with the nuclear fuel assembly. It is possible to improve the structural strength.
請求項4記載の発明では、核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に屈曲した山形形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の山形素子と、2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記山形素子を噛合させて前記山形素子を接続する接続板と、前記山形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、エントランスノズルと、ハンドリングヘッドと、を備え、各前記山形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体を提供することができる。 In a fourth aspect of the invention, the cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly has a chevron shape bent in alternate directions at predetermined distances, and a plurality of fuel pins are stored in the trumpet at equal intervals. A plurality of chevron elements to be held, two grooves, a connecting plate for connecting the chevron elements by engaging the chevron elements in the grooves, and fixing the chevron elements and the connecting plate to the grid frame A plurality of grids, an entrance nozzle, and a handling head, and each of the chevron elements supports the fuel pin with two point contacts or two line contacts on a horizontal section of the nuclear fuel assembly. A featured nuclear fuel assembly can be provided.
請求項5記載の発明では、核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、前記波形素子の前記核燃料集合体の軸方向に水平な面上に設けられた切り欠き部と、2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、前波波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、エントランスノズルと、ハンドリングヘッドと、を備え、各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とするものでありグリッドの圧損低減が図れる。よって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
The invention according to
請求項6記載の発明では、核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する板の一部に、水平方向に沿って連続突部を設けた複数の波形素子と、2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、エントランスノズルと、ハンドリングヘッドと、を備え、各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体を提供することができる。
The invention according to
請求項7記載の発明では、核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、エントランスノズルと、ハンドリングヘッドと、を備え、前記波形素子および前記接続板のそれぞれは上下端が三角エッジに加工され、各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体でありグリッドの圧損低減が図れる。よって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
請求項8記載の発明では、燃料ピンのピッチPと燃料ピンの外径Dが1<P/D<1.154であり、グリッドの圧損低減が図れる。よって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
The invention according to
In the invention according to
上述の従来の三角ピッチ配列の核燃料集合体においては、P/Dが概ね1.2以上の場合ロンバスグリッドが成立したが、小型原子炉(4S炉等)では燃焼効率を上げるために稠密型の燃料ピン101配列が要求されている。特にP/D=1.08程度のピン径D=14mmが目標である。この場合にはロンバスグリッドの成立限界P/D>1.154より小さい為ロンバスグリッドは成立しない。また、従来のハニカムやリングタイプのグリッドでは圧損が大きいことが課題である。
In the above-described conventional triangular pitch array nuclear fuel assembly, a Rhombus grid was established when the P / D was approximately 1.2 or more. However, in a small nuclear reactor (4S reactor, etc.), a dense type was used to increase combustion efficiency. A
本発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、低圧損のグリッドスペーサを得ることを目的とする。上記目的を達成するため、本発明の核燃料集合体においては、請求項1記載の発明では、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持するグリッドとして波形素子と接続板をグリッド枠に固定した構造とし、P/D=1.08でD=14mm(P:燃料ピンピッチ、D:燃料ピン外径)、素子肉厚t0.2mmでは燃料ピン部の裸バンドル部流路面積を1として波形グリッドの閉塞率ε=0.10を達成できる。圧損低減にはこの閉塞率を小さくすることが有効な手段である。因みに同様のP/D,D、tでハニカムグリッドでは閉塞率ε=0.17、リンググリッドでは閉塞率ε=0.23となる。このため、グリッドの圧損低減が図れる。よって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to obtain a low-pressure loss grid spacer. In order to achieve the above object, in the nuclear fuel assembly of the present invention, according to the first aspect of the present invention, the corrugated element and the connecting plate are used as a grid frame as a grid for storing and holding a plurality of fuel pins at equal intervals in the trumpet. With a fixed structure, P / D = 1.08, D = 14 mm (P: fuel pin pitch, D: fuel pin outer diameter), and element bundle t0.2 mm, the flow area of the bare bundle portion of the fuel pin portion is 1. The blockage rate ε = 0.10 of the waveform grid can be achieved. An effective means for reducing the pressure loss is to reduce the blocking rate. Incidentally, at the same P / D, D and t, the closing rate ε = 0.17 in the honeycomb grid and the closing rate ε = 0.23 in the ring grid. For this reason, the pressure loss of the grid can be reduced. Therefore, a nuclear fuel assembly having a low pressure loss can be provided.
また、他の請求項では部分グリッドにより、熱湾曲の大きい外周ピンの変形を抑える効果がある。 Moreover, in another claim, there exists an effect which suppresses a deformation | transformation of the outer periphery pin with a large thermal curve by a partial grid.
さらに、周辺閉塞物構造により周辺閉塞物構造流れ効果を防止でき、熱効率を向上させること、ならびに健全性を向上させる効果がある。 Further, the peripheral obstruction structure flow effect can be prevented by the peripheral obstruction structure, and there is an effect of improving thermal efficiency and improving soundness.
以下、本発明に係る核燃料集合体の実施形態を図1〜96を参照して説明する。なお、全体の構成については図97〜99に示したものと概略同様であるから同図も以下の実施形態の説明に使用する。 Hereinafter, an embodiment of a nuclear fuel assembly according to the present invention with reference to FIG. 1-96. Since the overall configuration is substantially the same as that shown in FIGS. 97 to 99 , this figure is also used for the description of the following embodiments.
[第1実施形態(図1〜図12)]
図1は、複数本の燃料ピン101をラッパ管内に等間隔で収納保持する波形グリッド1を示す。波形グリッド1は波形素子2と接続板4とをグリッド枠112に溶接固定した構造とし、P/D=1.08でD=14mm(P:燃料ピンピッチ、D:燃料ピン外径)、素子肉厚t0.2mmでは燃料ピン部の裸バンドル部流路面積を1として、波形グリッド1の閉塞率ε=0.10を達成するようにしている。
[First Embodiment (FIGS. 1 to 12)]
FIG. 1 shows a
圧損低減には、この閉塞率を小さくすることが有効な手段である。因みに同様のP/D,D、tでハニカムグリッドでは、閉塞率ε=0.17、リンググリッドでは閉塞率ε=0.23となる。このため、グリッドの圧損低減が図れる。図1では波形グリッド1の軸方向保持としてタイロッド5を適用した保持構成を示してあるが、他の保持構成を適用することもできる。
An effective means for reducing the pressure loss is to reduce the blocking rate. Incidentally, at the same P / D, D, and t, the honeycomb grid has a blocking rate ε = 0.17, and the ring grid has a blocking rate ε = 0.23. For this reason, the pressure loss of the grid can be reduced. Although FIG. 1 shows a holding configuration in which the
また、図1では37本の燃料ピン101を示してあるが、この燃料ピン101の本数については、特に限定されるものではない。
In FIG. 1, 37
図2(a)は波形グリッド1を拡大して示している。この図2に示すように、本実施形態の波形グリッド1においては、各波形素子2と各燃料ピン101とは、それぞれ線接触とされている。図2(b)は波形グリッド1を接続する接続板4の構成を示している。接続板4は短冊状のものであり、この接続板4に形成した2本の溝を、波形素子2の溝に噛合させて接続する構成となっている。
FIG. 2A shows an
図3〜図6は、波形素子2による燃料ピン101の他の支持構成を示している。この構成例は、波形素子2と燃料ピン101とが点接触になるように、波形素子2にディンプル6を設けたものである。この例では、ディンプル6が所定半径Rの半球面状に構成されている。なお、この形状に限定するものではなく、曲面の突部で形成されるディンプルであれば種々の変形が可能である。
3 to 6 show other support structures of the
図7〜図9は、さらに構成が異なる他の構成例を示している。この例では、波形素子2と燃料ピン101とは接触面が少ない線接触になるように、ディンプルが、アーチ型ディンプル7として構成されている。アーチ型ディンプル7は、半径Rの半円柱状で記載されているが、この形状に限定するものではなく、曲面の突部で形成されるディンプルが含まれるものとする。
7 to 9 show other configuration examples having different configurations. In this example, the dimple is configured as an
図10〜図12はさらに構成の異なる他の構成例を示している。この例では、波形素子2と燃料ピン101は接触面の少ない線接触になるように、切欠き型ディンプル8として構成されている。切欠き型ディンプル8は、鋼製材料のバネ性を利用して、燃料ピン101を押さえつけるようにしたものである。なお、図11では、切欠き型ディンプル8が半径Rの半円柱状として示されているが、この形状に限定するものではなく曲面の突部で形成される種々の形状のディンプルとして実施することができる。
10 to 12 show other configuration examples having different configurations. In this example, the
[第2実施形態(図13)]
図13(a),(b),(c)は、第2実施形態の構成を示す説明図である。これらの図に示すように、本実施形態では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する波形素子2と、接続板4をグリッド枠112に固定したグリッドを波形素子2の方向を60°回転させて2個を重ねることにより、一段のグリッドとして構成されている。このような構成によると、波形素子2が上下方向で重合せず、均一な流れが得られるため、グリッドの圧損低減を図ることができるとともに、構造強度を向上することができる。したがって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。なお、3段以上でもよい。
[Second Embodiment (FIG. 13)]
FIGS. 13A, 13B, and 13C are explanatory views showing the configuration of the second embodiment. As shown in these drawings, in the present embodiment, a
図14(a),(b),(c),(d),(e)は、本実施形態の他の構成例を示す説明図である。これらの図に示すように、この構成例では、上下1対の波形素子2を、図14(c)に示すように、平面上で互いに60°角度を変えて積み重ね、切欠き部の組み合わせ部13が重なるようにして、溶接接合された構成となっている。このような構成によっても、上部波形素子11と下部波形素子12との組み合わせにより、グリッドの圧損低減を図るとともに、構造強度を向上することができる。
FIGS. 14A, 14 </ b> B, 14 </ b> C, 14 </ b> D, and 14 </ b> E are explanatory diagrams illustrating another configuration example of the present embodiment. As shown in these drawings, in this configuration example, a pair of upper and lower
[第3実施形態(図15〜図17)]
図15は核燃料集合体の第3実施形態を示す横断面図であり、図16は図15に示した核燃料集合体の一つのグリッド部を示す拡大横断面図である。図17は、図16に示したグリッド部に対して上下に隣接する他のグリッド部を示す拡大横断面図である。
[Third Embodiment (FIGS. 15 to 17)]
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the nuclear fuel assembly, and FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view showing one grid portion of the nuclear fuel assembly shown in FIG. FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view showing another grid portion that is vertically adjacent to the grid portion shown in FIG.
本実施形態では、図16に示すように、波形素子2が図示水平上方向に配置するものと、図17に示すように、波形素子2が図16のものに対して60°回転する方向に配置するものとを、燃料集合体の上下方向にて交互に設置する。すなわち、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する波形素子2と接続板4とをグリッド枠112に固定してなるグリッドを構成し、軸方向に間隔を保ち複数段のグリッドからなるピンバンドルの隣り合うグリッド波形素子2の方向を異なる方向(60°回転等)に回転させた構成とする。これにより、核燃料集合体で圧損低減を図るとともに、構造強度を向上することができる。なお、図示の例では60°ずつ回転してあるが、例えば60°‥,120°‥とをそれぞれ代えて、また途中で代えて隣り合わせるグリッドの方向を変えて構成してもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 16, the
[第4実施形態(図18〜図23)]
図18は本発明に係る核燃料集合体の第4実施形態を示す横断面図であり、図19は図18の部分拡大図である。これらの図に示すように、本実施形態では、複数本の燃料ピン10が、ラッパ管103内に等間隔で収納保持するリング素子14をグリッド枠112に固定したグリッドを基本として構成される。この構成において、リング素子14はグリッド枠112から数列のみ配列した部分グリッドとして構成されている。このような構成によると、外周近辺の燃料ピン101のみをグリッドによって支持するので、燃料ピン101の湾曲が大きい外周近辺の燃料ピン101の間隔を確実に保持することができる一方、中心側配置の燃料ピン101では冷却材の流量抵抗が減少するため、低圧損の核燃料集合体とすることができる。核燃料集合体の軸方向の特に燃料ピン101湾曲の大きい炉心部近傍では、このようなグリッドを採用し、軸方向の下部ならびに上部では中心部にリング素子14のあるグリッドを使用することで下部から上部にわたる各断面で燃料ピン101の間隔を保持することができる。
[Fourth Embodiment (FIGS. 18 to 23)]
18 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of a nuclear fuel assembly according to the present invention, and FIG. 19 is a partially enlarged view of FIG. As shown in these drawings, in the present embodiment, a plurality of fuel pins 10 are basically configured by a grid in which ring
図20は、本実施形態の変形例を示している。この構成例では、グリッド枠112から数列のみハニカム素子15を配列した部分グリッドで構成されている。このような構成によると、特に燃料ピン101湾曲の大きい外周近辺の燃料ピン101間隔を確実に保持し、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
FIG. 20 shows a modification of the present embodiment. In this configuration example, the
図21は、本実施形態のさらに他の構成例を示している。この構成例では、グリッド枠112から数列のみが、波形素子2を配列した部分グリッドで構成されている。このような構成によると、特に燃料ピン101湾曲の大きい外周近辺の燃料ピン101間隔を確実に保持し、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
FIG. 21 shows still another configuration example of the present embodiment. In this configuration example, only a few columns from the
図22は、本実施形態の別の構成例を示している。図23は図22の要部拡大図である。これらの図に示すように、この構成例では、グリッド枠112の下部から数列のみリング素子14を配列した部分グリッドで構成されている。特に燃料ピン101湾曲の大きい外周近辺の燃料ピン101間隔を確実に保持し、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。図示の例では、リング素子14の構成例を示しているが、ハニカム素子15、あるいは波形素子2により構成することも可能である。このような構成とした場合においても、上記同様の効果が奏される。
FIG. 22 shows another configuration example of the present embodiment. FIG. 23 is an enlarged view of a main part of FIG. As shown in these figures, in this configuration example, the
[第5実施形態(図24、図25)]
図24は、本発明の第5実施形態を示す概略平面図である。
[Fifth Embodiment (FIGS. 24 and 25)]
FIG. 24 is a schematic plan view showing the fifth embodiment of the present invention.
この図24に示すように、本実施形態では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するリング素子14をグリッド枠112に固定したグリッドにおいて、そのリング素子14はグリッド枠112から数列のみ配列し、その内側には波形素子2でなるグリッドで構成され、特に燃料ピン101湾曲の大きい外周近辺の燃料ピン101間隔を保持し、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
As shown in FIG. 24, in this embodiment, in a grid in which a
図25は他の構成例を示している。この例では、グリッドをグリッド1領域G1とグリッド2領域G2とに分け、グリッド1領域G1とグリッド2領域G2を異なった素子で構成している。グリッド1領域G1は素子強度の高いリング素子14、ハニカム素子15等で構成し、中心部のグリッド2領域G2では、波形素子2、ロンバス素子等で構成する。このような構成によっても、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
FIG. 25 shows another configuration example. In this example, the grid is divided into a
[第6実施形態(図26、図27)]
図26は、本発明の第6実施形態を示している。
[Sixth Embodiment (FIGS. 26 and 27)]
FIG. 26 shows a sixth embodiment of the present invention.
本実施形態では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する山形素子15と接続板4でグリッドを構成しグリッドの圧損低減が図れる。よって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
In the present embodiment, a grid is formed by the
図27は他の構成例を示している。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するディンプル6を加工した山形素子15と接続板4でグリッドを構成しグリッドの圧損低減を図れることができる。したがって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
FIG. 27 shows another configuration example. In this example, it is possible to reduce the pressure loss of the grid by forming a grid with the
[第7実施形態(図28〜31)]
図28〜30は本発明の第7実施形態を示している。
[Seventh Embodiment (FIGS. 28 to 31)]
28 to 30 show a seventh embodiment of the present invention.
これらの図に示すように、本実施形態では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する板の一部を四角く切り欠いた切欠き波形素子16と接続板4をグリッド枠に固定したグリッドを構成しグリッドの圧損低減が図れる。また切欠き部17があるために物量削減が図れる。なお切欠形状はどのようなものであってもよい。
As shown in these drawings, in the present embodiment, the notched
図31は他の構成例を示している。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する板の一部を円形多孔状に切り欠いた多孔波形素子18と接続板4をグリッド枠に固定したグリッドを構成した構造でとしている。これにより、グリッドの圧損低減を図ることができる。また、切欠き部17があるため、物量削減を図ることができる。
FIG. 31 shows another configuration example. In this example, a grid in which a porous
[第8実施形態(図32〜図38)]
図32〜34は、本発明の第8実施形態を示している。
[Eighth Embodiment (FIGS. 32 to 38)]
32 to 34 show an eighth embodiment of the present invention.
これらの図に示すように、本実施形態では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する板の一部に長さ方向に連続突部21を設けた突部形成波形素子20と接続板4をグリッド枠に固定したグリッドを構成しグリッドの強度向上とともに圧損低減が図れる。よって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
As shown in these drawings, in this embodiment, a protrusion is formed in which a
図35および図36は、加工方法の異なる他の構成例を示している。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する板の一部に長さ方向に連続突部21を2本設けた突部形成波形素子20と接続板4をグリッド枠に固定したグリッドを構成しグリッドの強度向上とともに圧損低減が図れる。したがって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
FIG. 35 and FIG. 36 show other configuration examples with different processing methods. In this example, the projection forming
図37および図38は、加工方法の異なる他の構成例を示している。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する板の一部に長さ方向に連続突部21を2本と逆方向に1本設けた突部形成波形素子20と接続板4をグリッド枠に固定したグリッドを構成しグリッドの強度向上とともに圧損低減が図ることができる。したがって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
FIG. 37 and FIG. 38 show other configuration examples having different processing methods. In this example, a protrusion forming waveform in which a plurality of
[第9実施形態(図39〜図46)]
図39および図40は、本発明の第9実施形態を示している。
[Ninth Embodiment (FIGS. 39 to 46)]
39 and 40 show a ninth embodiment of the present invention.
これらの図に示すように、本実施形態では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する波形素子2と接続板4をグリッド枠に固定したグリッドにおいて、周辺の波形素子とグリッド枠112の間に周辺閉塞物22を設け冷却材の周辺流れ効果を防止し、熱効率を向上することができる。また、グリッドの強度向上とともに圧損低減を図ることができる。
As shown in these drawings, in this embodiment, in the grid in which the
図41および図42は、加工方法の異なる他の構成例を示している。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する波形素子2と接続板4をグリッド枠112に固定したグリッドにおいて、周辺の波形素子2とグリッド枠112の間に長尺周辺閉塞物23を設け冷却材の周辺流れ効果を防止し、熱効率を向上することができる。また、グリッドの強度向上とともに圧損低減を図ることができる。
41 and 42 show other configuration examples with different processing methods. In this example, in a grid in which a plurality of fuel pins 101 are accommodated and held in a
図43および図44は、加工方法の異なる他の構成例を示し手いる。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する波形素子2と接続板4をグリッド枠112に固定したグリッドにおいて、周辺のグリッド枠112の上下端を燃料ピン101側に曲げた閉塞邪魔板24を加工し、冷却材の周辺流れ効果を防止し、熱効率を向上できる。また、グリッドの強度向上とともに圧損低減を図ることができる。
FIG. 43 and FIG. 44 illustrate another configuration example with a different processing method. In this example, in the grid in which the
図45および図46は、加工方法の異なる他の構成例を示している。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する波形素子2と接続板4をグリッド枠112に固定したグリッドにおいて、外周の波形素子2の上下端をグリッド枠112側に曲げた閉塞邪魔板25を加工し、冷却材の周辺流れ効果を防止し、熱効率を向上することができる。また、グリッドの強度向上とともに圧損低減を図ることができる。
45 and 46 show other configuration examples with different processing methods. In this example, in a grid in which a plurality of fuel pins 101 are accommodated and held in a
[第10実施形態(図47〜56)]
図47〜49は、本発明の第10実施形態を示している。
[Tenth Embodiment (FIGS. 47 to 56)]
47 to 49 show a tenth embodiment of the present invention.
これらの図に示すように、本実施形態では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッドと、周辺に断面が山形、例えば三角形状をした複数本の周辺閉塞棒26と、これらの周辺棒を支持する正六角形状の周辺枠27とからなる周辺閉塞構造28を交互に複数段組み込み、冷却材の周辺流れ効果を防止し、熱効率を向上することができる。
As shown in these drawings, in this embodiment, a plurality of fuel pins 101 are stored and held in the
また、グリッドの軸方向位置を周辺閉塞構造28で位置決めすることができ、燃料でないタイロッド5を集合体内に置く効率低下を防止することができる。さらに、ラッパ管103内にグリッド、周辺閉塞物構造28の組み立てが容易であるうえ、強度向上が図れる。
Moreover, the axial position of the grid can be positioned by the
図50および図51は、周辺閉塞物構造の構成の異なる他の構成例を示している。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッドと、周辺に半円断面をした半円形閉塞棒29と周辺枠27からなる周辺閉塞構造28を交互に複数段組み込み、冷却材の周辺流れ効果を防止し、熱効率を向上することができる。また、グリッドの軸方向位置を周辺閉塞構造28で位置決めすることができ、燃料でないタイロッド5を集合体内に置く効率低下を防止することができる。さらに、ラッパ管103内にグリッド、周辺閉塞物構造28の組み立てが容易であるうえ、強度向上を図ることができる。
50 and 51 show other configuration examples having different configurations of the peripheral obstruction structure. In this example, a grid for storing and holding a plurality of fuel pins 101 at equal intervals in a
図51は円形周辺閉塞棒30を周辺閉塞物構造27として構成した他の構成例である。
FIG. 51 shows another configuration example in which the circular peripheral blocking
図52は、周辺閉塞物構造の構成の異なる他の構成例である。複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッドと、周辺に中空閉塞棒32と周辺枠27からなる周辺閉塞構造28を集合体内に交互に複数段組み込み、冷却材の周辺流れ効果を防止し、熱効率を向上することができる。
FIG. 52 is another configuration example in which the configuration of the peripheral obstruction structure is different. A grid for storing and holding a plurality of fuel pins 101 in the
また、グリッドの軸方向位置を周辺閉塞構造28で位置決めすることができ、燃料でないタイロッド5を集合体内に置く効率低下を防止できる。さらにラッパ管103内にグリッド、周辺閉塞物構造28の組み立てが容易であるうえ、強度向上が図れる。
Moreover, the axial position of the grid can be positioned by the
図53および図54はラビリンス閉塞棒33を周辺閉塞物構造28として構成した他の構成例を示している。
53 and 54 show another configuration example in which the
これらの図に示すように、ラビリンス34の流動抵抗によってさらに冷却材の周辺流れ効果を防止し、熱効率を向上できる。また、図55および図56はらせん閉塞棒35を周辺閉塞物構造28として構成した他の構成例である。らせん羽根36の流動抵抗によってさらに冷却材の周辺流れ効果を防止し、熱効率を向上することができる。
As shown in these figures, the flow resistance of the
[第11実施形態(図57〜図62)]
図57および図58は、本発明の第11実施形態を示している。
[Eleventh Embodiment (FIGS. 57 to 62)]
57 and 58 show an eleventh embodiment of the present invention.
これらの図に示すように、本実施形態では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する中空セル37と接続板38をグリッド枠112に固定したグリッドで構成され、グリッドの強度向上とともに圧損低減を図ることができる。
As shown in these drawings, in this embodiment, the
図59および図60は、他の構成例を示している。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する三角中空セル39と接続板38をグリッド枠112に固定したグリッドで構成され、グリッドの強度向上とともに、圧損低減を図ることができる。
59 and 60 show other configuration examples. In this example, a triangular
図61および図62は、さらに他の構成例を示し手いる。この例では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する三角棒40と接続板38をグリッド枠112に固定したグリッドで構成され、グリッドの強度向上とともに、圧損低減を図ることができる。
61 and 62 show still another configuration example. In this example, a
[第12実施形態(図63〜図66)]
図63は、本発明の第12実施形態を示す横断面図であり、図64は図63に示した核燃料集合体の上下端側周辺の閉塞物構成を示す拡大横断面図である。図65は図63の核燃料集合体の上下中間領域の閉塞物構成を示す拡大横断面図である。図66は、表1を示す図である。
[Twelfth Embodiment (FIGS. 63 to 66)]
FIG. 63 is a cross-sectional view showing a twelfth embodiment of the present invention, and FIG. 64 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the obstruction around the upper and lower ends of the nuclear fuel assembly shown in FIG. FIG. 65 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of the obstruction in the upper and lower intermediate regions of the nuclear fuel assembly of FIG. 66 is a diagram showing Table 1. FIG.
図63〜図65に示すように、本実施形態では、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する波形素子2と接続板4をグリッド枠112に固定した波形グリッド1をピンバンドル部の上段と下段に複数段ずつ配置し、燃料ピン101の湾曲変形の大きい軸方向中間部(炉心部)には強度の高いハニカムグリッド41を複数段設けた構造である。燃料ピン101の湾曲変形の大きい軸方向中間部の燃料ピン101間隔を確実に保持し冷却材流路を確保できるため、核燃料集合体の健全性を向上できる。図63はグリッド領域GA1、GA2、GA3それぞれに適したグリッドを組み込む構成例を示している。
As shown in FIGS. 63 to 65, in this embodiment, a
表1は、グリッド領域GA1、GA2、GA3それぞれに適したグリッドの配置例である。基本的には、燃料ピン101の湾曲変形の大きい軸方向中間部(炉心部)には強度の高いグリッドを配置した構成例である。構成例2,3,4のようにピンバンドル部の上段と下段に複数段ずつ配置し、燃料ピン101の湾曲変形の大きい軸方向中間部(炉心部)には強度の高いグリッドを複数段設けた構造である。このような構成とすることにより、燃料ピン101の湾曲変形の大きい軸方向中間部の燃料ピン101間隔を確実に保持し、冷却材流路を確保することができるため、核燃料集合体の健全性を向上することができる。
Table 1 is an example of grid arrangement suitable for each of the grid areas GA1, GA2, and GA3. Basically, this is a configuration example in which a high-strength grid is arranged in an axially intermediate portion (core portion) where the
[第13実施形態(図67〜図69)]
図67は、本発明の第13実施形態を示す横断面図であり、図68は図67における燃料ピンを拡大して示す説明図である。これらの図に示すように,本実施形態では複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッドが、ピンバンドル部の上段と下段に複数段ずつ配置されている。そして、燃料ピン101の熱湾曲変形の大きい軸方向中間部には中間下部端栓45から中間上部端栓46まで、らせん状に巻かれたワイヤ44で構成される部分ワイヤピンが設けられている。このような構成によると、ピンの湾曲変形の大きい軸方向中間部の燃料ピン間隔を確実に保持し、冷却材流路を確保することができるため、核燃料集合体の健全性を向上することができる。
[Thirteenth Embodiment (FIGS. 67 to 69)]
FIG. 67 is a cross-sectional view showing a thirteenth embodiment of the present invention, and FIG. 68 is an explanatory view showing an enlarged fuel pin in FIG. As shown in these drawings, in the present embodiment, a plurality of grids for storing and holding a plurality of fuel pins 101 in the
図69(a),(b)は、部分ワイヤを構成した他の構成例を示している。複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッドをピンバンドル部の上段あるいは下段に複数段ずつ配置し、燃料ピン101の熱湾曲変形の大きい軸方向中間部含む下部あるいは上部には、中間端栓49から片端栓までらせん状に巻かれたワイヤ44で構成される部分ワイヤピンを設け、ピンの湾曲変形の大きい軸方向中間部の燃料ピン間隔を確実に保持し冷却材流路を確保できるようになっている。このような構成とすることにより、核燃料集合体の健全性を向上することができる。
FIGS. 69A and 69B show another configuration example in which a partial wire is configured. A grid for storing and holding a plurality of fuel pins 101 in the
[第14実施形態(図70〜図79)]
図70は、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するハニカムグリッド41において、そのハニカムグリッド41をブロックからワイヤカットで切り落とす加工を施して製作した構成を示している。具体的には、例えば図71に示すように、ハニカム素子43を溶接して構成することができる。この場合には肉厚tの2倍2tの板厚になる。
[Fourteenth Embodiment (FIGS. 70 to 79)]
FIG. 70 shows a configuration in which a
これに対し、図72に示すように、ワイヤカットによる加工を施すことにより、肉厚tを残すことが可能である。この構成においては、閉塞率εが小さくなり、圧損を小さくすることができる。したがって、本実施形態においても低圧損の核燃料集合体を提供することができる。 On the other hand, as shown in FIG. 72, it is possible to leave the wall thickness t by performing processing by wire cutting. In this configuration, the blocking rate ε is reduced, and the pressure loss can be reduced. Therefore, also in this embodiment, a nuclear fuel assembly having a low pressure loss can be provided.
図73〜図76は、ワイヤカットで加工構成した他の構成例を示している。複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するハニカムグリッド41においては、そのハニカムグリッド41をブロックからワイヤカットで切り落として加工し、製作することが行われる。本実施形態では、長ディンプル52あるいはディンプル53を残したことを特徴とする。ディンプル53は長ディンプル52を加工後エンドミル等で上部、下部をカットして加工できる。ディンプルのために燃料ピン101の保持が確実にできる。また、閉塞率εは小さくなり圧損を小さくできる。よって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
73 to 76 show other configuration examples processed by wire cutting. In the
図77は、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するリンググリッドにおいて、そのリンググリッドをブロックからワイヤカットで切り落とし加工で製作したことを特徴とする。ディンプル53もワイヤーカットで残して加工している。図78において、リング素子14を溶接して構成する場合には肉厚tの2倍2tの板厚になるが、図79におけるワイヤカットでは、肉厚tを残すことが可能である。このため閉塞率εは小さくなり、圧損を小さくすることができる。よって、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
FIG. 77 is characterized in that a ring grid in which a plurality of fuel pins 101 are stored and held in the
[第15実施形態(請求項15対応、図80〜図85)]
図80〜図83は、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッド102で構成される燃料ピンバンドルにおいて、周辺の燃料ピン101とラッパ管103の間に周辺流れ効果を防止すべく、三角燃料ピン54を周辺閉塞物を兼ねて設け、冷却材の周辺流れ効果を防止することに加え、周辺に三角燃料ピンを配置する構成となっている。このような構成とすれば、さらに熱効率を向上することができる。
[Fifteenth embodiment (corresponding to claim 15, FIGS. 80 to 85)]
FIGS. 80 to 83 show a peripheral flow between a
図84は本実施形態の他の構成例を示している。複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッド102で構成される燃料ピンバンドルにおいて、周辺の燃料ピン101とラッパ管103の間に周辺流れ効果を防止すべく、山形燃料ピン56を周辺閉塞物を兼ねて設け、冷却材の周辺流れ効果を防止する。これに加え、周辺に山形燃料ピン56を配置することによって、さらに熱効率を向上することができる。
FIG. 84 shows another configuration example of the present embodiment. In a fuel pin bundle composed of a
図85はさらに他の構成例を示している。この構成例においても、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッド102で構成される燃料ピンバンドルを基本としている。そして、周辺の燃料ピン101とラッパ管103の間に周辺流れ効果を防止すべく、小径燃料ピン57を周辺閉塞物を兼ねて設け、冷却材の周辺流れ効果を防止するようにしている。これに加え、周辺に山形燃料ピン57を配置することによってさらに熱効率を向上できるようにしている。
FIG. 85 shows still another configuration example. This configuration example is also based on a fuel pin bundle composed of a
[第16実施形態(図86〜91)]
図86〜図88は、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッド102で構成される燃料ピンバンドルにおいて、前記グリッド枠112をラッパ管103に溶接固定することを特徴とし、図88において燃料ピン101を組み込む前にグリッド枠112の内側とラッパ管103の外側に溶接電極を設置して溶接固定する。グリッドの軸方向の位置を確実に固定でき核燃料集合体の健全性を向上できる。
[Sixteenth Embodiment (FIGS. 86 to 91)]
86 to 88 show that the
図89および図90は、他の構成例である。複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッド102で構成される燃料ピンバンドルにおいて、前記グリッド枠112をラッパ管103に溶接固定することを特徴とし、図89において燃料ピン101を組み込む前にグリッド枠112の内側とラッパ管103の外側に溶接電極を設置して溶接固定する。溶接の容易性を考慮して溶接用耳59を設けた構成例ある。グリッドの軸方向の位置を確実に固定でき核燃料集合体の健全性を向上できる。
89 and 90 show other configuration examples. 89. In a fuel pin bundle composed of a
図91は、他の構成例である。複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持するグリッド102で構成される燃料ピンバンドルにおいて、前記グリッド枠112をラッパ管103に溶接固定することを特徴とし、図91において燃料ピン101を組み込む前にグリッド枠112とラッパ管103固定用の固定ビス60を固定しさらに、固定ビス60の頭をラッパ管の外側から密閉溶接で固定する。グリッドの軸方向の位置を確実に固定でき核燃料集合体の健全性を向上できる。
FIG. 91 shows another configuration example. 91. In a fuel pin bundle composed of a
[第17実施形態(図92〜図96)]
図92は、本発明の第17実施形態を示す横断面図であり、(a)は要部拡大図、(b)は(a)の接続板を示す拡大図である。図93は、エッジ形状を例示する拡大断面図である。本実施形態では、図92(a)、(b)に示すように、複数本の燃料ピン101をラッパ管103内に等間隔で収納保持する波形素子2と接続板4とをグリッド枠112に固定して構成されるグリッドを基本として構成されている。
[Seventeenth Embodiment (FIGS. 92 to 96)]
FIGS. 92A and 92B are cross-sectional views showing a seventeenth embodiment of the present invention, in which FIG. 92A is an enlarged view of a main part, and FIG. 92B is an enlarged view showing a connection plate of FIG. FIG. 93 is an enlarged cross-sectional view illustrating an edge shape. In this embodiment, as shown in FIGS. 92 (a) and 92 (b), the
このような構成において、図93に示すように、波形素子2の上下端縁部に三角エッジ61がそれぞれ形成されている。同様に、接続板4の上下端縁部にも、三角エッジ61が形成されている。このような構成によると、三角エッジ61の形成によって波形素子2および接続板4に対する冷却材の流動抵抗が低減される。したがって、グリッドの圧損低減が図れ、よって低圧損の核燃料集合体を提供することができる。
In such a configuration, as shown in FIG. 93,
図94、図95および図96は、それぞれ本実施形態における他のエッジ形状を例示する拡大断面図である。図94は、エッジ先端を除去した台形エッジ62として形成した構成例を示している。また、図95は、エッジを曲面として流線形エッジ63を加工した構成例を示している。さらに、図96は、片側エッジ64を加工した構成例を示している。
94, 95, and 96 are enlarged cross-sectional views illustrating other edge shapes in the present embodiment, respectively. FIG. 94 shows a configuration example formed as a
このような各形状のエッジ構成とすることによっても、前記同様にグリッドの圧損低減が図れ、低圧損の核燃料集合体を提供することができる。 By adopting such an edge configuration of each shape, the pressure loss of the grid can be reduced as described above, and a nuclear fuel assembly having a low pressure loss can be provided.
1…波形グリッド、2…波形素子、4…接続板、5…タイロッド、6…ディンプル、7…アーチ型ディンプル、8…切欠き型ディンプル、9…上部グリッド枠、10…下部グリッド枠、11…上部波形素子、12…下部波形素子、13…切欠き組み合わせ部、14…リング素子、15…ハニカム素子、16…切欠き部波形素子、17…切欠き部、18…多孔波形素子、19…多孔、20…突部形成波形素子、21…連続突部、22…周辺閉塞物、23…長尺周辺閉塞物、24…閉塞邪魔板、25…閉塞邪魔板、26…周辺閉塞棒、27…周辺枠、28…周辺閉塞構造、29…半円形周辺閉塞棒、30…円形周辺閉塞棒、31…波形周辺閉塞棒、32…中空閉塞棒、33…ラビリンス閉塞棒、34…ラビリンス、3…らせん閉塞棒、36…らせん羽根、37…中空セル、38…接続板、39…三角中空セ、40…三角棒、41…ハニカムグリッド、42…周辺閉塞物、43…ハニカム素子、4…ワイヤ、45…中間下部端栓、46…中間上部端栓、47…下部端栓、48…上部端栓、49…中間端栓、50…溶接部、51…切り落とし部、52…長ディンプル、53…ディンプル、54…三角燃料ピン、55…燃料ペレット、56…山形燃料ピン、57…小径燃料ピン、58…枠固定溶接、59…溶接用耳、60…固定ビス、61…三角エッジ、62…台形エッジ、63…流線形エッジ、64…片側エッジ、101…燃料ピン、102…グリッド、103…ラッパ管、104…エントランスノズル、105…下部ピン支持板、106…上部ピン支持板、107…ハンドリングヘッド、108…冷却材入口、109…冷却材出口、110…ロンバスグリッド、111…ロンバス素子、112…グリッド枠。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、
2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、
前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、
エントランスノズルと、
ハンドリングヘッドと、を備え、
各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体。 A nuclear fuel assembly loaded into the core of a nuclear reactor with a liquid metal coolant,
A plurality of corrugated elements having a corrugated shape curved in alternate directions at predetermined distances on a cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly , and storing and holding a plurality of fuel pins at equal intervals in a trumpet tube ,
A connecting plate having two grooves, and connecting the corrugated elements by engaging the corrugated elements with the grooves,
A plurality of grids in which the corrugated element and the connection plate are fixed to a grid frame;
An entrance nozzle,
A handling head,
Each said corrugated element supports the said fuel pin by two point contacts or two line contacts on the horizontal cross section of the said nuclear fuel assembly, The nuclear fuel assembly characterized by the above-mentioned.
核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、
2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、
前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定したグリッドを波形素子の方向を60°回転させた2個を重ねた多段グリッドと、
エントランスノズルと、
ハンドリングヘッドと、を備え、
前記多段グリッドを複数有し、
各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体。 A nuclear fuel assembly loaded into the core of a nuclear reactor with a liquid metal coolant,
A plurality of corrugated elements having a corrugated shape curved in alternate directions at predetermined distances on a cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly , and storing and holding a plurality of fuel pins at equal intervals in a trumpet tube ,
A connecting plate having two grooves, and connecting the corrugated elements by engaging the corrugated elements with the grooves,
A multistage grid in which two grids each having a waveform element and the connection plate fixed to a grid frame and rotated in the direction of the waveform element by 60 ° are stacked;
An entrance nozzle,
A handling head,
A plurality of the multistage grids;
Each said corrugated element supports the said fuel pin by two point contacts or two line contacts on the horizontal cross section of the said nuclear fuel assembly, The nuclear fuel assembly characterized by the above-mentioned.
核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、
2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、
前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定したグリッドを軸方向に間隔を保ち複数段のグリッドとして構成し前記軸方向に隣り合うグリッド波形素子の方向を異なる方向に回転させた複数段の前記グリッドと、
エントランスノズルと、
ハンドリングヘッドと、を備え、
各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体。 A nuclear fuel assembly loaded into the core of a nuclear reactor with a liquid metal coolant,
A plurality of corrugated elements having a corrugated shape curved in alternate directions at predetermined distances on a cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly , and storing and holding a plurality of fuel pins at equal intervals in a trumpet tube ,
A connecting plate having two grooves, and connecting the corrugated elements by engaging the corrugated elements with the grooves,
A grid in which the corrugated element and the connection plate are fixed to a grid frame is configured as a multi-stage grid with a gap in the axial direction, and a plurality of stages in which the directions of the grid corrugated elements adjacent in the axial direction are rotated in different directions. The grid;
An entrance nozzle,
A handling head,
Each said corrugated element supports the said fuel pin by two point contacts or two line contacts on the horizontal cross section of the said nuclear fuel assembly, The nuclear fuel assembly characterized by the above-mentioned.
核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に屈曲した山形形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の山形素子と、
2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記山形素子を噛合させて前記山形素子を接続する接続板と、
前記山形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、
エントランスノズルと、
ハンドリングヘッドと、を備え、
各前記山形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体。 A nuclear fuel assembly loaded into the core of a nuclear reactor with a liquid metal coolant,
A plurality of chevron elements having a chevron shape bent in alternate directions at predetermined distances on a cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly , and storing and holding a plurality of fuel pins in a trumpet at equal intervals;
A connecting plate having two grooves, and connecting the chevron elements by engaging the chevron elements in the grooves;
A plurality of grids in which the chevron element and the connection plate are fixed to a grid frame;
An entrance nozzle,
A handling head,
Each said chevron element supports the said fuel pin by two point contacts or two line contacts on the horizontal cross section of the said nuclear fuel assembly, The nuclear fuel assembly characterized by the above-mentioned.
核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、
前記波形素子の前記核燃料集合体の軸方向に水平な面上に設けられた切り欠き部と、
2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、
前波波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、
エントランスノズルと、
ハンドリングヘッドと、を備え、
各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体。 A nuclear fuel assembly loaded into the core of a nuclear reactor with a liquid metal coolant,
A plurality of corrugated elements having a corrugated shape curved in alternate directions at predetermined distances on a cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly , and storing and holding a plurality of fuel pins at equal intervals in a trumpet tube ,
A notch provided on an axially horizontal surface of the nuclear fuel assembly of the wave element;
A connecting plate having two grooves, and connecting the corrugated elements by engaging the corrugated elements with the grooves,
A plurality of grids in which a front wave waveform element and the connection plate are fixed to a grid frame;
An entrance nozzle,
A handling head,
Each said corrugated element supports the said fuel pin by two point contacts or two line contacts on the horizontal cross section of the said nuclear fuel assembly, The nuclear fuel assembly characterized by the above-mentioned.
核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する板の一部に、水平方向に沿って連続突部を設けた複数の波形素子と、
2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、
前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、
エントランスノズルと、
ハンドリングヘッドと、を備え、
各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体。 A nuclear fuel assembly loaded into the core of a nuclear reactor with a liquid metal coolant,
A part of a plate that has a corrugated shape that is curved in alternate directions at predetermined distances on a cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly, and that accommodates and holds a plurality of fuel pins at equal intervals in a trumpet tube A plurality of corrugated elements provided with continuous protrusions along the horizontal direction ;
A connecting plate having two grooves, and connecting the corrugated elements by engaging the corrugated elements with the grooves,
A plurality of grids in which the corrugated element and the connection plate are fixed to a grid frame;
An entrance nozzle,
A handling head,
Each said corrugated element supports the said fuel pin by two point contacts or two line contacts on the horizontal cross section of the said nuclear fuel assembly, The nuclear fuel assembly characterized by the above-mentioned.
核燃料集合体の軸方向に垂直な断面上で、所定距離ごとに交互の方向に湾曲した波型形状を有し、複数本の燃料ピンをラッパ管内に等間隔で収納保持する複数の波形素子と、
2本の溝を有し、前記溝にそれぞれ前記波形素子を噛合させて前記波形素子を接続する接続板と、
前記波形素子と前記接続板とをグリッド枠に固定した複数のグリッドと、
エントランスノズルと、
ハンドリングヘッドと、を備え、
前記波形素子および前記接続板のそれぞれは上下端が三角エッジに加工され、
各前記波形素子は、前記核燃料集合体の水平断面上で前記燃料ピンを2つの点接触または2つの線接触で支持することを特徴とする核燃料集合体。 A nuclear fuel assembly loaded into the core of a nuclear reactor with a liquid metal coolant,
A plurality of corrugated elements having a corrugated shape curved in alternate directions at predetermined distances on a cross section perpendicular to the axial direction of the nuclear fuel assembly , and storing and holding a plurality of fuel pins at equal intervals in a trumpet tube ,
A connecting plate having two grooves, and connecting the corrugated elements by engaging the corrugated elements with the grooves,
A plurality of grids in which the corrugated element and the connection plate are fixed to a grid frame;
An entrance nozzle,
A handling head,
Each of the corrugated element and the connecting plate is processed into a triangular edge at the upper and lower ends,
Each said corrugated element supports the said fuel pin by two point contacts or two line contacts on the horizontal cross section of the said nuclear fuel assembly, The nuclear fuel assembly characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005374773A JP4612540B2 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Nuclear fuel assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005374773A JP4612540B2 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Nuclear fuel assembly |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010062100A Division JP2010133986A (en) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | Nuclear fuel assembly |
JP2010062099A Division JP2010133985A (en) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | Nuclear fuel assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007178176A JP2007178176A (en) | 2007-07-12 |
JP4612540B2 true JP4612540B2 (en) | 2011-01-12 |
Family
ID=38303528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005374773A Active JP4612540B2 (en) | 2005-12-27 | 2005-12-27 | Nuclear fuel assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4612540B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012150699A1 (en) * | 2011-05-02 | 2012-11-08 | 学校法人早稲田大学 | Fuel assembly, reactor core and water-cooled nuclear reactor |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5266899U (en) * | 1975-11-13 | 1977-05-18 | ||
JPS553437Y2 (en) * | 1976-01-19 | 1980-01-26 | ||
JPS5349000U (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-25 | ||
JPS5836077Y2 (en) * | 1979-05-16 | 1983-08-13 | 株式会社東芝 | nuclear fuel assembly |
JPS61215991A (en) * | 1985-03-22 | 1986-09-25 | 株式会社日立製作所 | Spacer for reactor fuel aggregate |
JPS6224187A (en) * | 1985-07-24 | 1987-02-02 | 三菱原子力工業株式会社 | Fuel aggregate |
JPS6486094A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-30 | Toshiba Corp | Fuel rod spacer |
-
2005
- 2005-12-27 JP JP2005374773A patent/JP4612540B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007178176A (en) | 2007-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10706972B2 (en) | Fuel bundle for a liquid metal cooled nuclear reactor | |
JP5770291B2 (en) | Optimized flower tube and optimized new grid configuration | |
KR930011448B1 (en) | Support grid with integral inclined waves | |
JPH0694874A (en) | Spacer sleeve for nuclear fuel aggregation | |
JP4612540B2 (en) | Nuclear fuel assembly | |
JP2007232467A (en) | Nuclear fuel assembly and its manufacturing method | |
JP2020144152A (en) | Fuel assembly | |
JP5445948B2 (en) | Spacer grid with saddle shaped support and corresponding nuclear fuel assembly | |
JP2010133985A (en) | Nuclear fuel assembly | |
JP2010133986A (en) | Nuclear fuel assembly | |
KR101076389B1 (en) | Supporting grid reinforced truss and manufacturing method of same | |
US4568512A (en) | Bracing grids for nuclear reactor fuel sub-assemblies | |
US3820225A (en) | Method of assembling nuclear reactor fuel element spacer assembly | |
JPH02231596A (en) | Nuclear fuel assembly | |
KR20190111017A (en) | Reactor fuel assembly and method of manufacturing the same | |
RU2262754C2 (en) | Fuel assembly of a high-power channel nuclear reactor | |
EP2750136B1 (en) | Fuel assembly | |
JP3164943B2 (en) | Fuel spacer, fuel assembly, and spring member for fuel spacer | |
US3390053A (en) | Flexible spacer for a nuclear reactor fuel assembly | |
JP5972644B2 (en) | Spacer | |
JPH11511553A (en) | Spacers and fuel assemblies for fuel assemblies | |
KR101732173B1 (en) | Spacer grid without a mixing vane to make mixing effect | |
JP4317638B2 (en) | Support grid for fuel assembly | |
KR101062786B1 (en) | Support grid of nuclear fuel rods | |
JPH06249987A (en) | Fuel spacer and fuel assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080311 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100119 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100511 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100921 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101015 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131022 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4612540 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |